第2章 爱因斯坦自述(2)

在上一世纪所有的物理学家眼中，经典力学是全部物理学，甚至全部自然科学最牢固的基础。我们对此也不必惊奇。当时，麦克斯韦电磁理论已逐渐取得了全面胜利，很多物理学家还孜孜不倦工作着，想把它也归为力学方面。甚至包括麦克斯韦和H.扬兹本人，他们都在不自觉地维护着他们认为的物理学基础--经典力学。现在，我们公道地说，其实他们正是动摇“力学作为一切物理学的基础”的人。恩斯特·马赫写了一本《力学史》，他对这种教条式的信念提出了反对意见，作为一个学生，我被他的内容吸引了。我认为，正是马赫坚不可摧的怀疑态度和独立性才铸就了他的伟大。然而，马赫没有将一些思想正确阐明，特别是关于科学思想中本质上是构造和思辨的问题。他反而指责理论，比如指责原子运动论就犯了这样的错误。

下面我想先谈一般的物理理论观点，因为人们可以利用这些观点去批判各种物理理论。理论应当与经验事实相符合，这是第一。事实上，做到这点非常难，尽管它初看起来很明显。为了坚持一种普遍接受的理论基础，人们总是想办法加进一些补充或假设，从而使理论与事实相符合。但不管怎样，用现有的实际经验来证实理论基础是第一个观点所涉及的内容。

除此之外，还要注意理论本身的前提问题，这是第二。它涉及的“自然性”或者“逻辑简单性”，人们通常可以简单而含糊地认为是前提（基本概念及其基础之间的关系）。在挑选和评价各种理论时，这个观点的作用很大，但具体怎样表达，确实存在难度。与其说要寻找一种逻辑上独立的前提问题，不如说是一种权衡两种不能比较的问题。其次，那种最严格限制理论体系的理论是比较优越的理论。在这里，我只谈这些理论，把它们的对象归为一切物理现象的总和，所以理论的“范围”，我就不再说了……

我上面讲的也许让人有点不明白，不过我也不想请求原谅。在这里，我还必须承认，我还没有找到更合适的定义来表达上面的意思，也许我根本就缺乏这个能力。我也明白，如果非要寻找更明确的阐述方法，这还是有可能的。不管怎样，在判断理论的“内在的完备”时，“预言家”们之间往往存在一致意见。

（略去批判作为物理学基础的经典力学）

够了，够了。请原谅我吧，牛顿。我们会永远记住您所发现的道路，在您那个时代，您确实是一位具有最高思维能力和创造力的人。您所创造的概念，不管什么时候仍然对我们研究物理学起着很重要的指导作用。然而现在，我们必须用另外一些与直接经验相去甚远的概念取代您的这些概念，因为不这样，物理学就没办法继续进步。

“这难道算是讣告吗？”因为这样的文章令读者惊奇，很容易产生这样的疑问。

我的答案：本质上，是的。

因为，对我这种人，他所想的是什么和他是怎样想的才是一生中主要的东西，而那些他所做的或者经受的事情，是他不关心的。因此，这些我认为在我的一生中起重要作用的思想构成了这个讣告的主要内容。一种越简单的理论前提，越能囊括更大的应用范围，也越能涉及更多的事物种类，而越这样，给人的印象越深。古典热力学给了我深刻的印象。我敢保证，这个理论是唯一具有普遍内容的物理理论，在它的基本概念所涉及的范围内是绝不会被推翻的，这一点请喜欢怀疑的人特别注意。

在我的学生时代，麦克斯韦理论是最使我着迷的课题。这个理论之所以能够成为革命的理论，就在于它从超距作用力过渡到以场作为基本变量。将光学归到电磁理论范围内，连同光速与绝对电磁单位制的关系，以及折射率与介电常数的关系，反射系数与金属体的传导率之间的定性关系，都是一种启示。在这里，除了转变为场论（他用微分方程来表示基本定律）外，麦克斯韦只用了唯一一个假设性的步骤：在真空和电介质中引进了位移电流及其磁效应，这完全是一种革新，由微分方程的形式性质规定其内容。同伽利略和牛顿一样，法拉第与麦克斯韦，也是前者靠直觉抓住了事物的联系，后者用公式严格地将这些联系准确地表述了出来，并将它们定量地应用了。在这里，我还要说的是，我们应该特别注意这两对之间的内在相似性。

1955年的自述（片段）

1895年，我16岁，跟着父母来到了苏黎世。此前一年是在意大利米兰度过的，那时我没有上学，也没有老师。我想上苏黎世联邦工业大学，不过，我不知道怎样做才能到这个学校读书。我的那一点知识主要是靠自学得来的，很零散。对于这一点，我有自知之明。我也很固执，既然我决定想上这所学校，就不会放弃。我觉得考上大学绝不是一件轻松的事。我读书很少背诵，加上记忆力又不强，对所有问题，只是喜欢深入理解。我报名参加了这所大学的工程系入学考试，但我一点把握也没有。我过去所受的教育残缺不全，在这次考试中，全部暴露出来。我没有考上，这也是正常的。不过，有件事还是值得高兴的，通过这次考试，物理学家H.F.韦伯认识了我，他说，如果我不离开这里，可以去听他的课。但是，校长阿耳宾·赫尔措格教授却向我提议，去阿劳州立中学上学。在那里，我可以用一年的时间，来补习以前漏学的课程。阿劳州立中学给我留下了难忘的印象，学校崇尚自由精神，教师们淳朴热情，不会为外界的权威而动摇。而德国的中学则不同，那里一直受权威指导，没有自己的个性。和在德国中学的六年学习相比，我感到这里的教育是自由和自我约束的。这里优越的学习环境让我想到，虚幻的空想绝不是真正的民主。

在阿劳学习期间，我有时候会想（曾思考过）这样一个问题：假如一个人的奔跑速度可以达到光的速度，那么他所处的场就不会随着时间的变化而发生改变了。显然，这种事不可能发生。不过，同狭义相对论有关的朴素的理想实验，这是第一个。虽然狭义相对论的这一发现，最终的结果同逻辑形式有关，但它绝不是逻辑思维的成就。

1896年-1900年，我在苏黎世工业大学的师范系学习。我现在已经是一个有中等成绩的学生了，对此我很满足。但我那时还不是一个好学生，我做不到好学生的标准：要遵守秩序，老师讲课时要做笔记，然后自觉地做作业；人们所教给你的那些东西，你要不惜一切代价学好；必须有能力去很轻快地理解所学习的东西。可惜的是，我发现上述的这些条件自己一个也做不到，为此我老有一种负疚感。在这个自由自在的学习环境里，我以极大的兴趣去听某些课，我依然还不是一个好学生，只能让自己多学一些感兴趣的东西，与此同时，我不感兴趣的很多课程也都漏掉了。在家里，我以极大的热情学习理论物理学，这样做平衡（平静）了我的内心，减轻了我的负疚感。我依然保持着原有的习惯：广泛地自学。

这个时候，有一位叫米列娃·马里奇的塞尔维亚女同学和我一起学习，她就是我后来的妻子。

在H.F.韦伯教授的物理实验室里，我热情而又努力地工作着。我也很喜欢盖塞教授的微分几何，他的讲授是教学艺术的真正杰作，这对我后来建立广义相对论有很大的帮助。不过，那时的我对高等数学没有多大的兴趣。我错误地认为，高等数学这一门课有这么多的分支学科，在任何一个分支中，想研究出一些成就来都会用尽一生的时光。我还无知地以为，只要清楚地掌握数学基本概念以备应用，对于一个物理学家来说就足够了；而像高等数学和其他一些学科，对于物理学家来说，即使不知道也没有多大关系。后来，数学才能的不足在我以后的研究中慢慢显露出来，我才发现自己犯了一个不该犯的错误。